Question

Un proyectil de 20 g choca contra un banco de fango y
penetra una distancia de 6 cm antes de detenerse. Calcule:
a) la magnitud de la fuerza de frenado F si la velocidad de
entrada fue de 80 m/s. b) El trabajo realizado por dicha
fuerza

Answer 1

Explicación:

Se tienen como datos la rapidez inicial y la rapidez final, además de la masa de la bala como la cantidad desplazada mientras se le aplica la fuerza. Por el teorema del trabajo y la energía se puede encontrar el valor de esa fuerza:



La rapidez v(2) es el estado final (0 m/s), y la rapidez v(1) es el estado inicial antes de entrar al banco de fango (80 m/s). La masa de la bala es 20 g = 0.02 Kg. Entonces:



Ésto es igual al trabajo neto efectuado por todas las fuerzas. En éste caso, la única fuerza que actúa es la que detiene a la bala (la fricción del fluído viscoso):

W = F*d = ∆K = – 64 J

Con d = 6 cm = 0.06 m:

F = – 64 J / 0.06 m = – 1066.67 N

Note que el signo negativo indica que la fuerza tiene sentido opuesto al desplazamiento (como en la definición de trabajo).